164316. lajstromszámú szabadalom • Eljárás karbamid előállítására
5 164316 6 és ezért a találmány tárgyát képzi, hogy oxigént vezetünk vagy a karbamátbontó készülékbe vagy a készülék aljára. Az oxigénnek a bontókészülék aljára való bevezetése előnyös továbbá azért, mert a reaktorból érkező termékkel ellenáramban haladó gáz térfogata növekszik, ezáltal megkönnyíti a bontást még akkor is, ha az ilyen oxigénnek egy része a karbamid- és vízárammal eltávozik és nem jut el a kondenzátorba, ilyen esetben, mint említettük 1 tonna előállított karbamidra számítva 10-20 Nm3 levegőt vezetünk a berendezésbe. Abban az esetben, ha a bontókészülék korrózióálló anyagból, mint titánból készült, a berendezésbe kevesebb oxigént kell bevinni, minthogy az oxigénnek csak a kondenzátort kell passzíválma és így, mint fentebb említettük, egy tonna karbamidra számítva 5—15 Nm3 levegőt viszünk be a berendezésbe. A találmány szerint a reakciót olyan hőmérsékleti és nyomás-viszonyok között folytatjuk le, hogy a konverzió jó legyen, ugyanakkor azonban ne keletkezzék korrózió okozta veszély, a karbamátot a reaktoréval megegyező nyomáson, de nagyobb hőmérsékleten bontjuk el egy készülékben, ahol a reaktorból érkező terméket ellenáramban érintkeztetjük előnyösen ammóniával, amely a jelenlevő gőzökre számítva 0,1—2,5 súly% oxigént tartalmaz. Mint már jeleztük, a találmány szerinti eljáráshoz deszorbeáló szerként széndioxidot vagy más anyagot is használhatunk, továbbá az oxigént nemcsak tiszta oxigén alakjában, hanem levegővel vagy bármely olyan anyaggal biztosíthatjuk, amely az üzemi körülmények között oxigént szolgáltat. A vízzel és oxigénnel kevert bomlástermékeket a kondenzátorba visszük. A kondenzátorba jutó keverék oxigéntartalma elegendő a kondenzátor passziválásához, vagyis 0,03—1 súly% a jelenlevő gőzökre számítva, és a kondenzátort a reaktoréval és a bontókészülékével azonos nyomáson, de a reaktor hőmérsékleténél magasabb hőmérsékleten működtetjük. A kondenzált termékeket visszavezetjük a reaktorba, míg a kondenzátor gázelvezető szelepén eltávolítjuk az inert gázokat és a gázokban még jelenlevő oxigént. Ebben az esetben mind a reaktor, mind a bontókészülék és a kondenzátor Ni—Cr—Mo acélból készült. ffa a bontókészülék pl. titánból, akkor az oxigént a fent említett úton visszük a kondenzátorba. A találmányt a csatolt ábrákra hivatkozva az alábbiakban világítjuk meg .közelebbről az oltalmi kör korlátozása nélkül. Az 1. ábrán a széndioxid a 4 vezetéken, az ammónia az 5 vezetéken, a 7 gázsugárszivattyún és a 6 vezetéken át érkezik az 1 reaktorba. A reakciótermékek a 10 vezetéken át távoznak a reaktorból és a 2 bontókészülékbe jutnak, ahol ellenáramban találkoznak a 9 készülékben elgőzölögtetett és a 8 csövön át bevezetett ammóniával és a 13 vezetéken át a 2 bontókészülék aljára érkező oxigénnel. A bontókészülékben a 18 bemenő és a 19 kimenő vezetéken át hőcserélő folyadékot cirkuláltatunk. A bontókészülék alján karbamidot, vizet, ammóniát és oxigént tartalmazó fluidumot vezetünk el a 11 vezetéken át további feldolgozásra. 5 A 12 bontókészülék tetején távoznak a karbamátbontás termékei, az NH3 , C0 2 és a H2 0, valamint a megmaradó oxigén. A gázkeverék a 12 vezetéken át érkezik a 3 kondenzátorba, amelyet egy megfelelő hűtőközeg-10 gel hűtünk, amelyet a 16 csövön vezetünk be és a 17 vezetéken vezetünk ki. A kondenzátorból a 14 vezetéken át elvezetjük az inert gázokat és az oxigént, miután az utóbbi áthaladt a készüléken és passzíválta azt. A 3 kondenzátorból a 15 kondenzált bomlástermékek a 15 vezetéken át távoznak, és a 7 gázsugárszivattyú segítségével, ahol hajtóközegként a reaktorba frissen betáplálandó ammóniát használjuk, visszavezetjük őket a 6 vezetéken át a reaktorba. 20 A 2. ábrán azt az esetet mutatjuk be, amikor a 2 bontókészülék oxidációnak kitett részei pl. titánból készültek. Ebben az esetben az oxigént a 13 csövön át vezetjük a bomlástermékekhez. A folyamat és a kivitelezésére szolgáló berendezés 25 többi része azonos az 1. ábra szerintivel. A találmányt az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákkal szemléltetjük, hogy megvilágítsuk, hogy a találmány szerinti eljárással megle-30 pően eredményes módon lehet leküzdeni a karbamid előállítás, különösen az izobár folyamatok korróziós problémáit. 35 1. példa: Egy karbamidgyártő berendezésben, melynek alkatrészeit 18% Ni, 8% Cr és 2% Mo tartalmú acélból készítettük, a reaktorba sztöchiometrikus 40 mennyiségű ammóniát és széndioxidot táplálunk be 170 C° hőmérsékleten és 142 atm nyomáson. A reaktorból kilépő termékeket a bontókészülékbe vezetjük, ahol a nyomás lényegében azonos a szintézis nyomásával, és a hőmérséklet 210 C°. A 45 reaktorból származó termékek ellenáramban érintkeznek az elgőzölögtetett ammóniával, amely a készülékbe bevitt hő hatására a karbamátot ammóniára es széndioxidra bontja, - a bomlástermékeket vi,••/el összekeverve a kondenzátorba 50 visszük, ameW gyakorlatilag a két eK&bi készülék nyomásával azonos nyomáson és- 210 C° hőmérsékleten működik. A kondenzáció után a bomlástermékeket visszavezetjük a reaktorba. 55 A reaktor alján eltávolítjuk a karbanwaot, ammóniát, vizet és széndioxidot tartalmazó keveréket. Ebből a keverékből további feldolgozás után sötétbarna színű, és 0,03-0,45 súly% vasat tartalmazó karbamidot nyerünk ki. 60 Abban az esetben, ha a bevitt ammónia a sztöchiometrikus mennyiséghez képest feleslegben van és az NH :C02 arány ennek megfelelően 3—4, akkor a termék vastartalma 0,005%-ra csökkenthető. Ha a bontókészülék aljára 1 tonna 65 előállított karbamidra számítva 15 Nm3 levegőt 3
